[发明专利]一种还原氧化石墨烯-镍基梯度镀层及其制备方法

说明书

本发明涉及表面防护技术领域，具体涉及一种还原氧化石墨烯‑镍基梯度镀层及其制备方法。本发明提供的方法包括以下步骤：提供镀液，所述镀液中包括氧化石墨烯；以镍板为阳极、以待镀金属基体为阴极，利用所述镀液进行电镀，在待镀金属基体上形成还原氧化石墨烯‑镍基梯度镀层；其中，所述电镀包括依次进行的第一电镀、第二电镀和第三电镀；所述第一电镀的占空比为0.70～0.85，第二电镀的占空比为0.55～0.60，第三电镀的占空比为0.20～0.40。本发明在镀液中添加了氧化石墨烯，并采用功能梯度电镀工艺，所得梯度镀层中含有还原氧化石墨烯，能够有效增强镀层抵抗腐蚀性物质侵扰的能力。

技术领域

本发明涉及表面防护技术领域，具体涉及一种还原氧化石墨烯-镍基梯度镀层及其制备方法。

背景技术

CO₂腐蚀是油气行业常遇到的严重腐蚀之一，CO₂腐蚀严重威胁安全生产，并且有可能带来灾难性的事故。在CO₂腐蚀环境中，CO₂溶于水生成碳酸(H₂CO₃)并改变溶液的pH值，部分碳酸解离为H⁺、HCO^3-和CO₃^2-离子。总反应为：

碳钢常作为油气行业的管材，为了解决碳钢的腐蚀问题，减少损失提高收益，最直接有效的方法是在其表面加一层镀层，阻碍腐蚀物质与其接触。但是，现有技术中镀层的耐蚀性能仍有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种还原氧化石墨烯-镍基梯度镀层及其制备方法，本发明提供的方法能使还原氧化石墨烯-镍基梯度镀层与金属基体间的结合紧密，且抵抗腐蚀性物质侵扰的能力强。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种还原氧化石墨烯-镍基梯度镀层的制备方法，包括以下步骤：

提供镀液，所述镀液中包括氧化石墨烯；

以镍板为阳极、以待镀金属基体为阴极，利用所述镀液进行电镀，在待镀金属基体上形成还原氧化石墨烯-镍基梯度镀层；

其中，所述电镀包括依次进行的第一电镀、第二电镀和第三电镀；所述第一电镀的占空比为0.70～0.85，第二电镀的占空比为0.55～0.60，第三电镀的占空比为0.20～0.40。

优选地，所述镀液中氧化石墨烯的浓度为0.2～0.3g/L。

优选地，所述镀液的制备原料包括NiSO₄·6H₂O、NiCl₂·6H₂O、H₃BO₃、C₁₂H₂₅SO₄Na、氧化石墨烯和水。

优选地，配制所述镀液时，所述NiSO₄·6H₂O的添加量为250～300g/L，NiCl₂·6H₂O的添加量为30～50g/L，H₃BO₃的添加量为25～45g/L，C₁₂H₂₅SO₄Na的添加量为0.4～0.6g/L。

优选地，所述第一电镀的沉积时间为12～14min，第二电镀的沉积时间为16～18min，第三电镀的沉积时间为25～50min。

优选地，所述电镀的过程中，镀液的温度为50～60℃，峰值电流密度为4～8A/dm²，频率为50～60Hz。